桑樹干旱脅迫轉(zhuǎn)錄組測序和P5CS基因的克隆及表達(dá)分析.pdf

1、桑樹是一種重要的經(jīng)濟(jì)作物,我國擁有世界上最為豐富的桑樹種質(zhì)資源。但是,與其他作物相比,我們對桑樹基因以及基因組的研究至今還處于起步階段,對桑樹的一些功能基因及其編碼的蛋白質(zhì)的功能仍然不甚了解。同時(shí),各種逆境條件往往會對桑樹的生長造成重大影響,研究桑樹一些重要的功能基因及其在脅迫條件下的分子適應(yīng)機(jī)制,對提高桑樹的抗逆性、保存桑樹種質(zhì)資源和提高桑樹產(chǎn)量有重要作用。因此,開展桑樹功能基因以及基因組的研究是一項(xiàng)緊迫而有意義的工作。
　　本

2、文通過同源性基因克隆獲得了參與桑樹抗旱脅迫過程中的P5CS基因,對獲得的序列進(jìn)行了分析和功能推斷,并用脅迫誘導(dǎo)的方法對P5CS基因進(jìn)行功能驗(yàn)證表達(dá)分析。同時(shí)對桑樹在干旱脅迫和正常生長條件兩個(gè)樣本進(jìn)行轉(zhuǎn)錄則測序(RNA-seq)分析,并對篩選的差異基因進(jìn)行表達(dá)分析。主要研究內(nèi)容如下:
　　1、桑樹中P5CS基因的克隆分析及脅迫表達(dá)研究
　　干旱是限制植物生長的重要因子之一,吡咯啉-5-羧酸合成酶(Δ1-Pyrroline-5-

3、Car-boxylate Synthase,P5CS)植物在干旱脅迫條件下合成與抗旱緊密聯(lián)系的脯氨酸的關(guān)鍵酶。研究桑樹中P5CS基因的克隆表達(dá)及功能分析有十分重要的意義。本文通過同源性克隆,反轉(zhuǎn)錄PCR(RT-PCR)和cDNA末端快速擴(kuò)增(RACE)技術(shù)獲得了桑樹中P5CS基因的完整序列,命名為MP5CS(GenBank登錄號:KC202259)。通過P5CS基因的全長序列,進(jìn)行氨基酸同源性比較分析以及系統(tǒng)進(jìn)化等分析。通過定量PCR分

4、析P5CS在干旱和鹽脅迫條件下表達(dá)情況:基因表達(dá)量在脅迫條件下都有不同程度的上調(diào)。
　　2、桑樹干旱脅迫的轉(zhuǎn)錄組測序(RNA-seq)初步分析及差異基因的表達(dá)鑒定
　　選擇正常生長和干旱脅迫的桑樹樣本進(jìn)行高通量轉(zhuǎn)錄組測序分析,所用測序技術(shù)為Solexa公司的RNA-seq技術(shù)。根據(jù)RNA-seq測序的結(jié)果進(jìn)行相關(guān)數(shù)據(jù)分析,包括Denovo序列拼接、數(shù)據(jù)庫及功能注釋分析,差異基因表達(dá)分析以及SSR分析等。通過分析,我們總共獲得